变模量法优化轮胎滚动阻力

作     者：赵冬梅(编译) 

作者机构：不详 

出 版 物：《现代橡胶技术》 (Advanced Rubber Technology)

年 卷 期：2022年第48卷第1期

页      面：36-45页

学科分类：081702[工学-化学工艺] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 070305[理学-高分子化学与物理] 0703[理学-化学] 

主　　题：变形指数 滚动阻力 非线性有限元分析 

摘      要：在车辆的燃油消耗方面,轮胎滚动阻力的存在起到非常重要的作用,所以需要对轮胎滚动阻力进行持续的改进和优化。为了实现这个目标,必须采用先进的材料加工方法和新的轮胎制造技术,并且与轮胎创新设计相结合,才能形成有效的改进措施。为了开展轮胎滚动阻力性能的优化研究工作,需要获得有效的滚动损失因子的分布,包括轮胎组成部件的模量、体积和能量损耗等的分布。轮胎中的等应变、等应力和等能量三种变形状态对滚动损失的贡献会随着材料的模量改变而发生变化。在相关文献中介绍,变形指数是识别轮胎中的不同变形状态的重要参数,本文对此方法进行了深入探讨。借助非线性有限元分析方法,本文提出一个优化轮胎滚动阻力的新方法,并将该方法应用在轿车轮胎和商用车辆轮胎中,其中包括子午线轮胎和斜交轮胎。研究结果表明,应用该方法改善轮胎的滚动阻力,对不同类型的轮胎改善效果不同,斜交轮胎提升的幅度大于子午线轮胎,最高可以使滚动阻力性能提高10%。本文开发的程序在商业化的有限元仿真工具Abaqus软件中运行,所以可以在轮胎的预先设计阶段直接作为设计工具使用。